CN101965620A - 漏电断路器 - Google Patents

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Abstract

一种故障电流电路断路器(1)，具有独立于电源电压的故障电流断路功能，其包括至少一个总加电流互感器(2)，所要被保护的网络的至少一个第一导体(3)和第二导体(4)通过所述总加电流互感器(2)运行，其中至少一个二次绕组(5)设置在所述总加电流互感器(2)上，所述二次绕组(5)依据电路设计连接到断路器(6)，所述断路器(6)通过开关门闩(20)而操作性地与所述至少一个第一导体(3)和所述至少一个第二导体(4)中的开路接点(7)连接，并且其中在所述总加电流互感器(2)上另外设置三次绕组(8)，所述三次绕组(8)依据电路设计连接到至少一个压敏电阻(9)，建议的是：为使用具有小尺寸的测试电阻(12)，而无需使用先前的测试电流回路(10)中的开关触点，将所述三次绕组(8)构造成包括测试按钮(11)和测试电阻(12)的测试电流回路(10)的一部分。

Description

漏电断路器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的漏电断路器。
背景技术
按照有关的国际的、国家的和地区的法规，漏电断路器必须包括用来测试故障电流跳闸的正常功能的测试装置。这样的测试装置通常包括测试电阻和测试按钮，而测试电流回路在致动测试按钮后被接通并且，用这种方式，经过总加电流互感器(summation current transformer)从一个导体到另外一个导体产生模拟故障电流。如果漏电断路器工作正确，那么它跳闸并且漏电断路器的开路接点(break contact)将会与所要被保护的网络的导体断开连接。在这样的以特别简单的方式布置的测试装置的情况中，测试电阻应该能够在热量上应付发生在模拟漏电电流中的大概30W的功率。这样的电阻将会相对地大并且贵，这就是为什么所称的辅助触点被布置在测试电流回路中的原因，所述辅助触点还当开路接点打开时断开测试电流回路。结果是，因为测试电阻只需要应付仅在测试按钮的致动和漏电断路器的跳闸之间的这一时段的功率，所以测试电阻上的热负荷能够被保持在较低水平上。从结构和生产的观点来看，在测试电流回路中设置这样的辅助触点以及其与开口接点的连接是复杂的，而且这需要更贵的辅助开关形式的构件。
发明内容
因此本发明的目的是提供上述种类的漏电断路器(residual current circuit breaker)，利用所述漏电断路器能够避免所提到的缺点，并且具有总体尺寸小的测试电阻的所述漏电断路器能够在省略测试电流回路中的开关触点的情况下被使用，并且从结构的观点来看，所述漏电断路器具有简单的构造。
这通过权利要求1的特征实现。
在省略测试电流回路中的开关触点的情况下，总体尺寸小的测试电阻因此能够被用在漏电断路器中。由于测试电流回路与总加电流互感器相耦合所使用的绕组的线圈数量或绕组数量显著增加，该线圈数量或绕组数量增加到超过现有技术水平，测试电阻能够设置有比之前显著更高的欧姆电阻。因此，能够降低通过测试电阻的电流并且因此降低测试电阻的功耗(power draw)。因此，能够使用需要具有较低热适应力(thermal resilience)并且仍然适合永久操作的测试电阻，从而能够省略辅助触点，所述辅助触点在结构和生产以及被用来断开测试电流回路方面是复杂的。与具有较高热适应力的电阻相比较，具有较低热适应力的电阻具有显著减小的尺寸。因此，能够显著降低用于形成漏电断路器的结构和生产方面的工作。通过省略辅助触点并通过测试电阻的较低的需要的热适应力，能够降低用于形成漏电断路器的成本。通过使用三次绕组作为测试电流回路的一部分，以多种方式使用已经设置在漏电断路器中的构件是可能的，从而能够节省其他的资源。
从属权利要求如权利要求1一样同时组成了说明书的一部分，它们涉及本发明的进一步有利的发展。
附图说明
通过参考唯一附图，将更详细的解释本发明，附图仅以电路示意图显示漏电断路器的优选实施例。
具体实施方式
唯一的附图示出了利用独立于电源电压的漏电电流跳闸的漏电断路器1，其包括至少一个总加电流互感器2，通过所述总加电流互感器2，所要被保护的网络的至少一个第一导体3和一个第二导体4被引导，且至少一个二次绕组5被设置在总加电流互感器2上，二次绕组5依据电路设计被连接到跳闸元件6，跳闸元件6通过断路器机构20而操作性地与至少一个第一导体3和至少一个第二导体4中的开路接点7连接，此外三次绕组8设置在总加电流互感器2上，其依据电路设计连接到至少一个压敏电阻9，且三次绕组8为包括测试按钮11和测试电阻12的测试电流回路10的一部分。
因此，在省略测试电流回路10中的开关触点的情况下，尺寸小的测试电阻12能够被插入到漏电断路器1中。由于与现有技术相比较，测试电流回路10与总加电流互感器2相耦合所使用的绕组的线圈数量或绕组数量显著增加，测试电阻12能够设置有比之前显著更高的欧姆电阻。因此，能够降低通过测试电阻12的电流并且因此降低测试电阻12的功耗。因此，能够使用需要具有较低热适应力并且仍然适合永久操作的测试电阻12，从而能够省略辅助触点，所述辅助触点在结构和生产以及被用来断开测试电流回路10方面是复杂的。与具有较高热适应力的电阻相比较，具有较低热适应力的电阻具有显著减小的尺寸。
因此，能够显著降低用于形成漏电断路器1的结构和生产的工作。通过省略辅助触点并通过测试电阻12的较低的需要的热适应力，能够降低用于形成漏电断路器1的成本。通过使用三次绕组8作为测试电流回路10的一部分，以多种方式使用已经设置在漏电断路器中的构件是可能的，从而能够节省其他资源。
在本发明的术语中，电阻被指定为测试电阻12，它用作纯欧姆电阻，或在所要保护的网络的频率下用作纯欧姆电阻。
唯一的附图仅以功能部件的示意图方式示出了根据本发明的对于独立于电源电压的漏电电流跳闸的漏电断路器1的具体优选实施例。这样的漏电断路器1被设置用来保护设施和人。在发生危险的漏电电流情况下，连接到漏电断路器1的用户被与包括第一导体3和第二导体4的供电网路断开。漏电断路器包括端子18，具体是螺钉式端子，其用于供电网路的至少一个第一导体3和一个第二导体4的连接。所示的示意性电路图示出了仅具有一个第一导体3和一个第二导体4的实施例。能够提供具有任何预定数目的供电网路的引线或导体的实施例，特别是具有三个或四个导体的实施例，用来保护连接到三相电网的三相负载。进一步的描述涉及具有第一导体3和第二导体4的所示实施例，且这包括以相应的等同的方式具有几个导体的实施例。所称的开路接点7布置在第一导体3和第二导体4中，因此它们是开关触点，并且它们被设置和布置成用于断开或中断第一导体或第二导体并用于随后的闭合。所述的构件或图中所示的模块一起布置在绝缘外壳中，所述绝缘外壳包括：至少用于端子18的通孔(breakthrough)以及用于手动断开和闭合开路接点7的手动致动的开关操纵杆。能够进一步设置：根据本发明的漏电断路器1包括进一步的未示出或未描述的模块或者构件，比如开关位置指示器和跳闸指示器等。
根据本发明的漏电断路器1以已知的方式包括至少一个总加电流互感器2，所述总加电流互感器2具有包括磁性材料的变压器铁芯，第一导体3和第二导体4作为初级绕组通过所述总加电流互感器2被引导。能够设置成：仅通过总加电流互感器2的大致中心开口来引导第一导体3和第二导体4，或者将第一和第二导体围绕变压器铁芯缠绕。用来探测故障电流信号的二次绕组5进一步设置在总加电流互感器2上，二次绕组5依据电路设计与跳闸元件6连接，所述跳闸元件6优选被布置为永久磁体跳闸元件17，因此获得了漏电断路器1特别安全和快速的响应。跳闸元件6通过断路器机构20机械作用在开路触点7上，如图中由虚线19表示。当危险的故障电流发生时，相应的故障电流信号在二次绕组5中产生，且同时跳闸元件6作用在打开的开路触点7上，因此使第一导体3及第二导体4分离。
布置在这样的独立于线路电压的漏电断路器1中的、用来探测故障电流以及用来使漏电断路器1跳闸的构件(其因此是开路接点7的断开元件)完全从故障电流或从二次绕组5中的与故障电流成比例的故障电流信号获得它们跳闸所需要的电力，而且不包括任何有源电子元件(比如晶体管和/或运算放大器)以及任何单独的用于为有源构件供电的供电单元。
漏电断路器1被设置为保护人和设施免受漏电电流的影响，并且在危险情况下使设施和用户分别与供电网断开。由于在极其短暂的时间段中出现的无害(benign)的漏电电流而造成的不期望的跳闸将被最高可能程度地防止。除了用来探测使漏电断路器1跳闸的漏电电流的二次绕组5外，漏电断路器1包括位于总加电流互感器2上的所称的三次绕组8或保护绕组。三次绕组8的端部连接到至少一个压敏电阻9。三次绕组和压敏电阻9的规格被设定为：压敏电阻9会在可预定的电压下导通，三次绕组8将因此在低电阻下导电，而从二次绕组5中感应出的漏电电流信号中抽取能量。因此，由于短暂网络扰动而导致的错误跳闸能够由此被防止。
任何压敏电阻9，比如压敏变阻器，能够被设置为压敏电阻9。在如附图中所示的特别优选的方式中设置成：压敏电阻9被布置为至少一个二极管15、16，从而获得漏电断路器1的特别简单并且性价比高的构造。为了还在供电网中通常使用的交流电下的漏电断路器1的优选使用中保证所示的避免错误跳闸的保护，特别优选地如图所示设置：第一二极管15和第二二极管16连接到三次绕组8，且第一二极管15与第二二极管16并联开关，并且第一二极管15以相对于第二二极管16极性相反的方式布置。以极性相反的方式将意味着在这种情况下，两个并联开关的二极管15、16的电流方向相反地布置。
根据本发明提供：三次绕组8是包括测试按钮11和测试电阻12的测试电流回路10的一部分。能够提供：任何种类的三次绕组8与测试电流回路10连接，或者任何种类的三次绕组8集成在测试电流回路中，由此能够获得所述的优点和效果。
在本发明的具体优选的和所示出的实施例中设置：三次绕组8的第一端13与第一导体3依据电路设计连接，三次绕组8的第二端14与测试按钮11依据电路设计连接，测试按钮11与测试电阻12依据电路设计连接，并且测试电阻12与第二导体4依据电路设计连接。术语“依据电路设计连接”将表示导电连接，优选为堆焊、接焊、压接和/或夹紧连接。如图中所示能够设置：测试电流回路10与第一导体3及第二导体4的连接设置在总加电流互感器2的同一侧。还能够设置：测试电流回路10与第一电导体3及第二电导体4的连接设置在总加电流互感器2的不同侧。

Claims (5)

1.一种漏电断路器(1)，具有独立于电源电压的漏电跳闸功能，其包括至少一个总加电流互感器(2)，所要被保护的网络的至少一个第一导体(3)和至少一个第二导体(4)通过所述总加电流互感器(2)引导，且至少一个二次绕组(5)设置在所述总加电流互感器(2)上，所述二次绕组(5)依据电路设计连接到跳闸元件(6)，所述跳闸元件(6)通过断路器机构(20)而操作性地与所述至少一个第一导体(3)和所述至少一个第二导体(4)中的开路接点(7)连接，并且此外三次绕组(8)设置在所述总加电流互感器(2)上，所述三次绕组(8)依据电路设计连接到至少一个压敏电阻(9)，其特征在于，所述三次绕组(8)是包括测试按钮(11)和测试电阻(12)的测试电流回路(10)的一部分。
2.根据权利要求1所述的漏电断路器(1)，其特征在于，所述三次绕组(8)的第一端(13)与所述第一导体(3)依据电路设计连接，所述三次绕组(8)的第二端(14)与所述测试按钮(11)依据电路设计连接，所述测试按钮(11)与所述测试电阻(12)依据电路设计连接，并且所述测试电阻(12)与所述第二导体(4)依据电路设计连接。
3.根据权利要求1或2所述的漏电断路器(1)，其特征在于，所述压敏电阻(9)被布置为至少一个二极管(15、16)。
4.根据权利要求1到3中的任一项所述的漏电断路器(1)，其特征在于，第一二极管(15)和第二二极管(16)连接到所述三次绕组(8)，且所述第一二极管(15)与所述第二二极管(16)并联开关，并且所述第一二极管(15)以相对于所述第二二极管(16)极性相反的方式布置。
5.根据权利要求1到4中的任一项所述的漏电断路器(1)，其特征在于，所述跳闸元件(6)被布置为永久磁体跳闸元件(17)。
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